雙層結(jié)構(gòu)壓電振子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于振子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙層結(jié)構(gòu)壓電振子。
【背景技術(shù)】
[0002]壓電栗是一種通過(guò)不斷改變自身內(nèi)部壓力從而實(shí)現(xiàn)流體單向流動(dòng)的裝置。使壓電栗內(nèi)部壓力改變的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自于以壓電陶瓷為主體加工而成的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)片，以下簡(jiǎn)稱(chēng)壓電振子。壓電陶瓷是一種功能性陶瓷，具有將電力直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械運(yùn)動(dòng)的功能。
[0003]壓電振子是壓電栗的核心部件，現(xiàn)有壓電振子的結(jié)構(gòu)一般是圓形，上面是一層壓電陶瓷片，下面是直徑大于壓電陶瓷片的金屬片，二者通過(guò)膠水同心固定粘接。然后通過(guò)引線分別在壓電陶瓷表面和金屬片表面焊接來(lái)作為兩個(gè)電極。使用時(shí)，金屬片下面需要密封一個(gè)空腔，與流體進(jìn)出所經(jīng)過(guò)的單向閥連接。在兩個(gè)引線端加上交流電壓之后，壓電陶瓷片就會(huì)在電壓作用下不斷產(chǎn)生伸縮運(yùn)動(dòng)，而下層的金屬片由于與壓電陶瓷粘在一起也會(huì)隨之運(yùn)動(dòng)，當(dāng)壓電陶瓷伸張時(shí)，金屬片隨之向上彎曲，當(dāng)壓電陶瓷收縮時(shí)，金屬片隨之向下彎曲。不斷的上下彎曲就形成了金屬片下面密封腔內(nèi)的壓力不斷變化，于是流體在壓力的變化下經(jīng)過(guò)單向閥產(chǎn)生定向流動(dòng)。
[0004]這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于:第一，金屬片被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，壓電陶瓷片的運(yùn)動(dòng)能量被金屬片吸收一部分，不能最大程度的發(fā)揮作用；第二，金屬片作為電極雖然底面平整易于密封，但金屬片上面有壓電陶瓷片和引線存在非常不利于密封，所以該壓電振子只能單面起作用；第三，引線在壓電陶瓷表面焊接的過(guò)程會(huì)產(chǎn)生高溫，高溫對(duì)壓電陶瓷的性能會(huì)有很大影響；第四，單層壓電陶瓷片比較薄，在交流電壓長(zhǎng)期作用下壽命比較短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種驅(qū)動(dòng)力大，使用壽命長(zhǎng)，安裝靈活的雙層結(jié)構(gòu)壓電振子。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:雙層結(jié)構(gòu)壓電振子，包括兩個(gè)直接粘貼在一起的壓電陶瓷片一和壓電陶瓷片二，所述壓電陶瓷片一和壓電陶瓷片二同極相對(duì)粘接，所述壓電陶瓷片一和壓電陶瓷片二表面均粘貼有內(nèi)層絕緣膜，所述內(nèi)層絕緣膜上設(shè)有空槽，所述空槽內(nèi)置有電極，所述內(nèi)層絕緣膜的表面粘貼有外層絕緣膜。
[0007]具體地，所述空槽位于內(nèi)層絕緣膜的邊緣處。
[0008]具體地，所述電極厚度與內(nèi)層絕緣膜的厚度相同。
[0009]具體地，所述電極的一面與壓電陶瓷片接觸，另一面與外層絕緣膜接觸。
[0010]具體地，所述壓電陶瓷片一和壓電陶瓷片二之間粘貼有導(dǎo)體，所述導(dǎo)體周?chē)膲弘娞沾善缓蛪弘娞沾善苯诱辰樱鰧?dǎo)體優(yōu)選為金屬導(dǎo)體。
[0011]本實(shí)用新型具有以下有益效果:第一，不存在金屬片的被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，兩只壓電陶瓷片都是主動(dòng)運(yùn)動(dòng)，而且二者的反向運(yùn)動(dòng)在彎曲過(guò)程中起到相互激勵(lì)的作用，電能最大程度的轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，得到最大的彎曲變形，所以壓電振子的驅(qū)動(dòng)力也是最大的。第二，壓電振子的封裝結(jié)構(gòu)使其兩個(gè)外表面都十分光滑平整，可同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)表面的密封，形成兩個(gè)空腔，同時(shí)支持兩面的流體單向驅(qū)動(dòng)，一面向上彎曲的同時(shí)另一面向下彎曲，將壓電振子兩面的驅(qū)動(dòng)力都利用起來(lái)，還不會(huì)影響任何一面的效果。第三，不需要在壓電陶瓷片表面焊接引線，避免了焊接高溫對(duì)壓電陶瓷片的性能的影響，兩只伸出來(lái)的電極不但焊接方便而且相對(duì)位置和角度都可以任意調(diào)整，也為組裝帶來(lái)巨大的便利。第四，在同樣的電壓激勵(lì)下，這種串聯(lián)的雙層結(jié)構(gòu)由兩只壓電陶瓷片來(lái)同時(shí)分擔(dān)電壓，每只壓電陶瓷片承擔(dān)電壓只有單層結(jié)構(gòu)中壓電陶瓷片承擔(dān)電壓的一半，所以這種雙層結(jié)構(gòu)壓電振子的壽命要長(zhǎng)很多。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的壓電振子結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型內(nèi)層絕緣膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2的壓電振子結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0015]圖中，1、壓電陶瓷片一，2、壓電陶瓷片二，3、內(nèi)層絕緣膜，4、外層絕緣膜，5、電極，
6、空槽，7、導(dǎo)體。
【具體實(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0017]實(shí)施例1
[0018]如圖1、2所示，雙層結(jié)構(gòu)壓電振子，包括兩個(gè)直接粘貼在一起的壓電陶瓷片一 I和壓電陶瓷片二 2，壓電陶瓷片一 I和壓電陶瓷片二 2同極相對(duì)粘接，壓電陶瓷片一 I和壓電陶瓷片二 2表面均粘貼有內(nèi)層絕緣膜3，內(nèi)層絕緣膜3上設(shè)有空槽6，空槽6內(nèi)置有電極5，內(nèi)層絕緣膜3的表面粘貼有外層絕緣膜4。
[0019]具體地，空槽6位于內(nèi)層絕緣膜3的邊緣處。
[0020]具體地，電極5厚度與內(nèi)層絕緣膜3的厚度相同。
[0021]具體地，電極5的一面與壓電陶瓷片接觸，另一面與外層絕緣膜4接觸。
[0022]這種結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮了壓電陶瓷片在電壓存在下就可以響應(yīng)出機(jī)械伸縮的特性，不需要在每一只壓電陶瓷片的兩個(gè)面都連接電極，僅需要在對(duì)貼的兩只壓電陶瓷片的兩個(gè)外表面引出電極即可驅(qū)動(dòng)。兩只壓電陶瓷片中間不需要粘貼金屬片作為電極，很好的保證了壓電振子兩個(gè)外表面的平整度和光潔度，十分利于腔體密封。封裝材料可以是包括絕緣膜在內(nèi)的任何可以產(chǎn)生光潔表面的絕緣材料。這種壓電振子在壓電栗類(lèi)產(chǎn)品的應(yīng)用中可以實(shí)現(xiàn)之前未曾有過(guò)的一個(gè)壓電振子帶動(dòng)兩個(gè)密封腔或者其它類(lèi)似的腔體數(shù)多于振子數(shù)的全面驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
[0023]實(shí)施例2
[0024]如圖2、3所示，雙層結(jié)構(gòu)壓電振子，包括兩個(gè)直接粘貼在一起的壓電陶瓷片一 I和壓電陶瓷片二 2，壓電陶瓷片一 I和壓電陶瓷片二 2同極相對(duì)粘接，壓電陶瓷片一 I和壓電陶瓷片二 2表面均粘貼有內(nèi)層絕緣膜3，內(nèi)層絕緣膜3上設(shè)有空槽6，空槽6內(nèi)置有電極5，內(nèi)層絕緣膜3的表面粘貼有外層絕緣膜4。
[0025]具體地，空槽6位于內(nèi)層絕緣膜3的邊緣處。
[0026]具體地，電極5厚度與內(nèi)層絕緣膜3的厚度相同。
[0027]具體地，電極5的一面與壓電陶瓷片接觸，另一面與外層絕緣膜4接觸。
[0028]具體地，壓電陶瓷片一 I和壓電陶瓷片二 2之間可以粘貼有任何具有導(dǎo)電性能的導(dǎo)體7，導(dǎo)體7周?chē)膲弘娞沾善?I和壓電陶瓷片二 2直接粘接，導(dǎo)體7優(yōu)選為金屬導(dǎo)體，其作用主要是增加整個(gè)壓電振子的機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電性。
[0029]應(yīng)用時(shí)壓電振子的外表面與殼體間密封一個(gè)空腔，空腔與流體進(jìn)出所經(jīng)過(guò)的單向閥連接。兩只電極分別連接交流電源輸入端。電極與壓電陶瓷片導(dǎo)電面接觸可將電壓直接傳到壓電陶瓷片上，這樣在兩只壓電陶瓷片的兩個(gè)外表面上就產(chǎn)生了交流電壓，結(jié)構(gòu)上兩只壓電陶瓷片是串聯(lián)連接。壓電陶瓷片自身有極性，兩個(gè)面分別為正極和負(fù)極，而這兩只壓電陶瓷片粘貼的要點(diǎn)就是同極相對(duì)。同極相對(duì)使兩只壓電陶瓷片在加電壓時(shí)，電壓方向相同，但極性方向不同，于是二者產(chǎn)生了相反方向的運(yùn)動(dòng)。一只壓電陶瓷片伸張，另一只壓電陶瓷片則收縮，從而形成壓電振子整體的不斷彎曲運(yùn)動(dòng)。壓電振子的彎曲運(yùn)動(dòng)會(huì)給密封腔帶來(lái)壓力的不斷變化，在單向閥的作用下，形成流體的定向流動(dòng)。
[0030]本實(shí)用新型不局限于上述實(shí)施方式，任何人應(yīng)得知在本實(shí)用新型的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本實(shí)用新型具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0031]本實(shí)用新型未詳細(xì)描述的技術(shù)、形狀、構(gòu)造部分均為公知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.雙層結(jié)構(gòu)壓電振子，其特征在于，包括兩個(gè)直接粘貼在一起的壓電陶瓷片一和壓電陶瓷片二，所述壓電陶瓷片一和壓電陶瓷片二同極相對(duì)粘接，所述壓電陶瓷片一和壓電陶瓷片二表面均粘貼有內(nèi)層絕緣膜，所述內(nèi)層絕緣膜上設(shè)有空槽，所述空槽內(nèi)置有電極，所述內(nèi)層絕緣膜的表面粘貼有外層絕緣膜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層結(jié)構(gòu)壓電振子，其特征在于，所述空槽位于內(nèi)層絕緣膜的邊緣處。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層結(jié)構(gòu)壓電振子，其特征在于，所述電極厚度與內(nèi)層絕緣膜的厚度相同。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的雙層結(jié)構(gòu)壓電振子，其特征在于，所述電極的一面與壓電陶瓷片接觸，另一面與外層絕緣膜接觸。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層結(jié)構(gòu)壓電振子，其特征在于，所述壓電陶瓷片一和壓電陶瓷片二之間粘貼有導(dǎo)體，所述導(dǎo)體周?chē)膲弘娞沾善缓蛪弘娞沾善苯诱辰印?.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙層結(jié)構(gòu)壓電振子，其特征在于，所述導(dǎo)體為金屬導(dǎo)體。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種雙層結(jié)構(gòu)壓電振子，包括兩個(gè)直接粘貼在一起的壓電陶瓷片一和壓電陶瓷片二，所述壓電陶瓷片一和壓電陶瓷片二同極相對(duì)粘接，所述壓電陶瓷片一和壓電陶瓷片二表面均粘貼有內(nèi)層絕緣膜，所述內(nèi)層絕緣膜上設(shè)有空槽，所述空槽內(nèi)置有電極，所述內(nèi)層絕緣膜的表面粘貼有外層絕緣膜。本實(shí)用新型的壓電振子兩只壓電陶瓷片都是主動(dòng)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力大，使用壽命長(zhǎng)，安裝靈活。
【IPC分類(lèi)】F04B43/04, H01L41/09
【公開(kāi)號(hào)】CN204805073
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520503828
【發(fā)明人】李倫
【申請(qǐng)人】李倫
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年7月13日